仿生設(shè)計(jì)在兒童平衡車設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

遲瑞豐 蔣宇松

關(guān)鍵詞：仿生設(shè)計(jì);兒童平衡車;創(chuàng)新設(shè)計(jì);應(yīng)用

1 仿生設(shè)計(jì)概述

仿生設(shè)計(jì)是通過(guò)模仿自然界中生物的生活習(xí)性及特殊本領(lǐng)，并利用工業(yè)設(shè)計(jì)的思維創(chuàng)新方式，將仿生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)及功能方面的特性合理運(yùn)用到產(chǎn)品設(shè)計(jì)中[1]。例如：人們通過(guò)模仿水中游動(dòng)的魚(yú)，并依照魚(yú)的形體仿造出了船;通過(guò)模仿快速奔跑的獵豹，找到阻力最小的流線型結(jié)構(gòu)，從而運(yùn)用到汽車的發(fā)明之中;通過(guò)模仿空中自由飛翔的鳥(niǎo)，研究鳥(niǎo)類翅膀的結(jié)構(gòu)原理，發(fā)明出了飛機(jī)。由此可見(jiàn)，人們可以通過(guò)仿生設(shè)計(jì)來(lái)找到人類與自然界和平共處的正確方式，使人類社會(huì)與原始自然達(dá)到前所未有的和諧狀態(tài)。

由于仿生設(shè)計(jì)包含多個(gè)不同的研究領(lǐng)域，所以其內(nèi)容應(yīng)從多個(gè)不同的研究方向依次展開(kāi)，從而進(jìn)行更深層次的研討。仿生設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容分為以下四個(gè)方面：形態(tài)的仿生設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)的仿生設(shè)計(jì)、功能的仿生設(shè)計(jì)以及色彩的仿生設(shè)計(jì)[2]。目前，仿生學(xué)已經(jīng)廣泛運(yùn)用到了工業(yè)生產(chǎn)之中，并逐漸成為了產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域中矚目的焦點(diǎn)。

2 仿生設(shè)計(jì)在兒童平衡車設(shè)計(jì)中的應(yīng)用意義

兒童平衡車在日常使用中具有多種功能，除了可以作為兒童在鍛煉協(xié)調(diào)能力時(shí)的重要輔助工具之外，還可以幫助兒童進(jìn)行簡(jiǎn)單的滑步運(yùn)動(dòng)，這些功能也有助于家長(zhǎng)們對(duì)孩子進(jìn)行相應(yīng)能力的培養(yǎng)。近年來(lái)，兒童產(chǎn)品市場(chǎng)對(duì)兒童平衡車的要求也變得越來(lái)越高，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有市場(chǎng)的初步分析，以及對(duì)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的把握，不能滿足兒童和家長(zhǎng)需求的兒童平衡車開(kāi)始逐漸被市場(chǎng)所淘汰，兒童平衡車的改良創(chuàng)新設(shè)計(jì)勢(shì)在必行。

兒童的想象力是異常豐富的，他們對(duì)一切未知的事物都充滿了好奇。因此，那些外觀新奇可愛(ài)并且富含趣味想象力的造型，更加容易激發(fā)出兒童的好奇心。仿生式的兒童產(chǎn)品造型符合兒童的基本心理需求，有助于培養(yǎng)兒童的想象力。隨著兒童產(chǎn)品市場(chǎng)需求的擴(kuò)大，仿生設(shè)計(jì)已經(jīng)逐漸成為兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要發(fā)展趨勢(shì)，將仿生設(shè)計(jì)合理運(yùn)用到兒童平衡車的設(shè)計(jì)中，既滿足了兒童對(duì)該產(chǎn)品的需求，又滿足了家長(zhǎng)對(duì)該產(chǎn)品的要求?；诜律O(shè)計(jì)的兒童平衡車靈感來(lái)源于大自然中的生物，仿生的范圍是非常寬泛的。如陸地生物類、海洋生物類、植物類、昆蟲(chóng)類、鳥(niǎo)類等等。兒童平衡車是一種陪伴成長(zhǎng)型兒童產(chǎn)品，將仿生設(shè)計(jì)應(yīng)用于兒童平衡車設(shè)計(jì)中，不僅能起到鍛煉孩子平衡能力的作用，還起到了一定的智力啟蒙作用，可以更好地陪伴兒童成長(zhǎng)，這也正是當(dāng)代家長(zhǎng)們希望看到的。

3 仿生設(shè)計(jì)在兒童平衡車設(shè)計(jì)中的應(yīng)用思路

3.1 形態(tài)仿生設(shè)計(jì)的應(yīng)用

“形”指的是產(chǎn)品的整體造型，“態(tài)”指的產(chǎn)品的精神態(tài)勢(shì)，“形態(tài)”二字則是將產(chǎn)品的造型與態(tài)勢(shì)進(jìn)行了相互統(tǒng)一。由此可見(jiàn)，產(chǎn)品的形態(tài)要想獲得充足的美感，除了要有抓人眼球的造型特征，還必須具有相應(yīng)的精神態(tài)勢(shì)，這樣才能使產(chǎn)品達(dá)到“形神合一”的境界[3]。大自然是人類賴以生存的環(huán)境，人類通過(guò)對(duì)各類生物形態(tài)及習(xí)性的觀察，從中得到了眾多設(shè)計(jì)的靈感，進(jìn)而對(duì)工業(yè)產(chǎn)品中的形態(tài)實(shí)現(xiàn)了突破與創(chuàng)新，從而發(fā)明出了許多形態(tài)仿生類產(chǎn)品。如圖1 所示，這款可愛(ài)虎鯨造型的兒童救生圈，它的設(shè)計(jì)靈感來(lái)源于海洋中的虎鯨，通過(guò)模仿虎鯨的形態(tài)特征，并加以適當(dāng)夸張的造型表現(xiàn)手法，讓兒童在使用該產(chǎn)品時(shí)可以得到豐富的感官體驗(yàn)。兒童平衡車的創(chuàng)新設(shè)計(jì)同樣可以從形態(tài)仿生學(xué)的角度進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)延展，從而將兒童平衡車的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能、色彩等方面有機(jī)結(jié)合在一起。

運(yùn)用形態(tài)仿生方法設(shè)計(jì)的兒童平衡車，不僅能夠憑借新穎的外觀造型吸引兒童的視線，還可以給孩子們帶來(lái)豐富的感官體驗(yàn)，提升兒童的感官靈敏度，讓孩子更加容易地感受到大自然生物的神奇與奧妙。例如，長(zhǎng)頸鹿、大象帶給孩子的感覺(jué)是高大威猛，海獅、海豚則給孩子的感覺(jué)是友好親切。不同的生物形態(tài)應(yīng)用到兒童平衡車的設(shè)計(jì)之中會(huì)帶給兒童截然不同的心理感受?？紤]到兒童由于年齡偏小，自身的認(rèn)知能力有限，那些較為復(fù)雜且陌生的形態(tài)并不會(huì)提起他們的興趣，反而會(huì)讓他們出現(xiàn)厭惡恐懼的心理。兒童更加喜歡造型新穎、生動(dòng)有趣以及他們熟知的生物形態(tài)[4]。例如家中常見(jiàn)的狗與貓、公園里的樹(shù)木花草、動(dòng)畫(huà)中喜愛(ài)的動(dòng)物角色等等。

3.2 結(jié)構(gòu)仿生設(shè)計(jì)的應(yīng)用

生物的結(jié)構(gòu)是決定該生物生命形式與種類的重要因素，通過(guò)模仿該生物內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，分析其內(nèi)部構(gòu)造原理，并結(jié)合工業(yè)設(shè)計(jì)的理念對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿生創(chuàng)新，可以使設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品具有該仿生物的結(jié)構(gòu)特征。例如，雞蛋內(nèi)部的拱形結(jié)構(gòu)與蛋殼表面的彈性膜構(gòu)成了預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有承壓大、恢復(fù)力強(qiáng)的特點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于建筑工程上;蜜蜂的蜂巢結(jié)構(gòu)是由眾多排列整齊的六棱柱形組成，人們仿其構(gòu)造制成了蜂巢式夾層結(jié)構(gòu)板，如圖2 所示，該結(jié)構(gòu)板具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、用料省等優(yōu)點(diǎn)，已普遍應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域中。

在兒童平衡車的結(jié)構(gòu)仿生設(shè)計(jì)中，也應(yīng)注重其結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)穩(wěn)定性以及用料的安全輕便性，讓孩子騎著舒心，家長(zhǎng)看著放心。在車身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上，也應(yīng)充分體現(xiàn)出人性化的設(shè)計(jì)。例如，車身采用流線型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以有效減少平衡車對(duì)兒童的碰撞傷害，車把手及座位等細(xì)節(jié)部分可采用較為圓潤(rùn)的拼接結(jié)構(gòu)，防止尖銳部分傷害到兒童。兒童由于處在幼年階段，所以在他們使用結(jié)構(gòu)仿生類的兒童產(chǎn)品時(shí)，家長(zhǎng)需耐心將產(chǎn)品中的結(jié)構(gòu)原理講解并演示給孩子看，并叮囑孩子相應(yīng)的安全事項(xiàng)。運(yùn)用結(jié)構(gòu)仿生設(shè)計(jì)出的兒童平衡車，更有益于鍛煉孩子的動(dòng)手能力和思維能力。

3.3 功能仿生設(shè)計(jì)的應(yīng)用

產(chǎn)品的功能仿生設(shè)計(jì)主要研究的是仿生物在自然環(huán)境中固有的功能原理，通過(guò)觀察并記錄分析出該仿生物存在的功能特性，從而得到相關(guān)產(chǎn)品在功能設(shè)計(jì)方面的啟發(fā)。

兒童對(duì)于仿生產(chǎn)品功能的認(rèn)知能力有限，他們大多會(huì)選擇帶有趣味功能的產(chǎn)品，以此來(lái)滿足他們的好奇心。兒童從小的智力開(kāi)發(fā)一直是家長(zhǎng)們關(guān)注的焦點(diǎn)，加入了功能仿生設(shè)計(jì)的兒童平衡車可以更好地開(kāi)發(fā)兒童的智力，增強(qiáng)兒童的記憶能力及操作能力[5]。如圖3 所示，這款棕熊造型的積木玩具，由一個(gè)個(gè)單獨(dú)的積木模塊組成，兒童需要通過(guò)手腦結(jié)合，將不同形態(tài)的積木拼搭在正確的位置上，才能最終得到棕熊樣式的造型。從家長(zhǎng)教育孩子進(jìn)行認(rèn)知學(xué)習(xí)的角度來(lái)看，具有功能性的產(chǎn)品，更容易受到家長(zhǎng)的青睞。家長(zhǎng)可以通過(guò)功能仿生的兒童平衡車合理適當(dāng)?shù)慕逃⒆?，讓孩子在學(xué)到知識(shí)的同時(shí)，還可以滿足他們的求知欲望，從小培養(yǎng)出孩子保護(hù)大自然、敬畏大自然的良好品質(zhì)。

3.4 色彩仿生設(shè)計(jì)的應(yīng)用

生物的色彩是辨識(shí)生物的重要特征，色彩的仿生設(shè)計(jì)是指產(chǎn)品通過(guò)不同的色彩來(lái)傳達(dá)某些特定的語(yǔ)言信息，以滿足不同用戶的個(gè)性化需求。大自然中的生物是色彩斑斕的，給兒童留下的印象是非常深刻的。例如，大熊貓是黑白色相間的、北極熊是雪白色的、老虎是有黑色條紋的，酸酸的檸檬是黃色的、香甜的蘋(píng)果是紅色的等等。兒童內(nèi)在心理日趨養(yǎng)成，獨(dú)立的性格與思維主導(dǎo)著兒童對(duì)于產(chǎn)品色彩的選擇，兒童喜歡豐富且鮮艷的色彩，豐富的色彩不僅具有美的固有屬性，還賦予了其豐富的感情色彩。例如，紅色代表熱情、黃色代表溫暖、藍(lán)色代表安靜、綠色代表生機(jī)。因此，在兒童平衡車的仿生設(shè)計(jì)中，色彩仿生的合理應(yīng)用顯得尤為重要。

在兒童平衡車的配色方面，靈活的色彩搭配會(huì)激發(fā)出兒童濃厚的興趣，帶給他們強(qiáng)烈的視覺(jué)沖擊力，且有助于提高平衡車的設(shè)計(jì)水平[6]。因此，設(shè)計(jì)師在進(jìn)行兒童平衡車仿生設(shè)計(jì)時(shí)要將色彩元素貫徹落實(shí)到整個(gè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)中去。在進(jìn)行色彩仿生設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用天藍(lán)色、大紅色、草綠色、檸檬黃色等兒童熟知的顏色作為產(chǎn)品的主色調(diào)，這樣才能使該產(chǎn)品更加容易得到兒童的喜愛(ài)。

4 結(jié)語(yǔ)

不同種類的兒童產(chǎn)品對(duì)兒童在各個(gè)方面的成長(zhǎng)都有著重要的作用，兒童平衡車作為學(xué)齡前兒童最熱愛(ài)的運(yùn)動(dòng)方式之一，自然也受到了眾多家長(zhǎng)的青睞。將仿生設(shè)計(jì)合理應(yīng)用于兒童平衡車的創(chuàng)新設(shè)計(jì)之中，不僅可以滿足兒童好奇心的需求，正確引導(dǎo)他們從小養(yǎng)成積極鍛煉的良好習(xí)慣，還可以滿足家長(zhǎng)對(duì)于兒童產(chǎn)品安全性以及教育性的需求。